Запускаем Cyrix MediaGX: на что действительно был способен первый APU из 1997

Недавно я рассказывал вам об уникальном процессоре из 1997 года — Cyrix MediaGX. На первый взгляд может показаться что это самый обычный бюджетный Cyrix без какой либо фишки, однако на практике это был самый первый в мире APU — процессор, который совмещал в себе, собственно, процессорное ядро, «GPU», контроллер памяти и даже PCI! Однако в прошлой статье мы с вами так и не запустили MediaGX и не узнали на что он способен на практике — пришло время это исправить.

В сегодняшней статье мы с вами не только попытаемся запустить плату с оригинальным MediaGX, но также и посмотрим во что он превратился после покупки AMD на примере тонкого клиента и каким образом этот процессор дожил до 2020 года... Интересно? Жду вас под катом!

❯ Предисловие

Чипы от Cyrix всегда вызывали у меня неподдельное восхищение. Ребята активно поддерживали компьютеры на старых сокетах выпуском новых, достаточно шустрых процессоров, которые зачастую могли посоревноваться с более старшими конкурентами от Intel. Несмотря на мелкие аппаратные баги, эти процессоры пользовались большим спросом и помогли заметно уронить цену на сборку домашнего ПК в середине 90-х годов.

Однако последний процессор компании — MediaGX и его кровного собрата в виде AMD Geode чаще всего обходят стороной, почему-то практически не вспоминая о них. А зря — инженеры обогнали мировые тенденции в архитектуре десктопных процессоров более чем на 10 лет вперед — и это одна из причин, почему Geode на все том же 5x86 ядре родом из 1995 года прожил вплоть до 2020 года...

Конечно современному читателю, который вырос на процессорах выпущенных после 2010 года, подобное восхищение может показаться странным. Мол, ну да, видеоядро в процессоре, контроллер памяти и PCI — всё это давным-давно стало стандартом. Но чтобы понимать, почему MediaGX был уникальным на момент выхода в 1997 году, давайте взглянем на принципиальную схему любого ноутбука конца 90-х годов- на Pentium III:

Для работы девайсу на Intel'овской платформе требовался как минимум сам процессор, северный мост, южный мост, видеочип в лице 2D-ускорителя типа NeoMagic или 3D типа ATI 3D Rage, RAMDAC, мультиконтроллер, PLL-контроллер (клок), который формировал тактовую частоту процессора, FSB и периферии, ШИМ-контроллер, который управлял фазами питания процессора, а также отдельный аудиокодек, LVDS-контроллер (не всегда) и сетевой контроллер с PHY-уровнем. И это очень сокращенный список чипов — на практике их могло быть ещё больше, а это был чуть ли не пиковый уровень интеграции по меркам Intel'овской платформы (посмотрите сколько чипов и разной логики в оригинальном IBM PC до появления первых мостов — удивитесь). С MediaGX, список чипов сокращался до пяти:

• Сам процессор. Интегрировал в себя VGA-адаптер, PCI-контроллер, контроллер SDRAM и PLL для формирования тактовой частоты всей системы. При этом MediaGX был построен на базе не самого кислого ядра 5x86 с поддержкой SIMD-инструкций MMX и относительно неплохим (но не игровым) FPU.

• Хаб. Совмещал функционал RAMDAC для вывода картинки на матрицы ноутбуков/мониторы, AC97-аудиопорт, ISA, USB, IDE и даже декодер MPEG1.

• Мультиконтроллер. Отвечает за управление состоянияем питания ПК + обработку клавиатуры и шины LPC.

• Микросхема AC-97 аудиокодека в паре с усилителем.

• LAN-контроллер с тем самым PHY-уровнем.

Всё! Это уже готовый компьютер или ноутбук, кроме обвязки по питанию, оперативки и HDD больше вообще ничего не было нужно. При этом ноутбуки на Pentium III стоили не менее 2.000$, в то время как лэптопы типа Casio Fiva MPC-102 стоили значительно дешевле — около 1.700$.

Однако на десктопном рынке MediaGX не прижился из-за некоторых аппаратных багов и более низкой производительности, чем у тех же Pentium III. Более того, MediaGX не поддерживал AGP-видеокарты — что автоматически не позволяло собрать гейминг-машину для 3D-игр (софтрендеры он тянул не очень из-за медленного FPU, а PCI видеокарты были не особо производительными), но даже если использовать компьютер только для 2D DDraw-игр — всё равно нас ждёт облом из-за некоторой несовместимости игр с драйвером DD MediaGX!

Зато, как бы это странно не прозвучало, MediaGX очень даже прижился в промышленной электронике. PC104-платы, тонкие клиенты, узкоспециализированные Windows-планшеты — во многих этих устройствах можно было найти MediaGX или AMD Geode. При этом AMD в середине нулевых провела основательную работу над оригинальным детищем Cyrix, выпустив Geode LX800:

• Архитектура всё также осталась двухчиповой: процессор + хаб. Весьма интересно то, что хаб CS5536 всё также был подключен к процессору через общую с другими устройствами шину PCI, никакого FSB и всяких GTL.

• Процессор разогнали до солидных 500МГц, накинули дополнительного L1-кэша (64КБ инструкции/64КБ данные в противовес 16КБ в оригинальном MediaGX) и добавили 128КБ L2. Контроллер памяти научился работать на частоте до 200МГц, а вместо SDRAM теперь работал с более шустрой DDR. В сумме это давало более низкие задержки благодаря тому, что контроллер DRAM находился прямо в процессоре и максимально близко к ОЗУ.

• Хабу прикрутили поддержку GPIO, USB 2.0, а также возможность загрузки с NAND/NOR-памяти в обход обычных IDE'шных DiskOnChip.

Вполне современно. Помимо этого, AMD Geode ставили в несколько интересных моделей ноутбуков. Первым был RoverBook Neo U800 — «отечественный» ответ на Asus EEEPC 701:

А также в ноутбук за 100$ для бедных африканских стран: OLPC XO-1.

По правде сказать, я давно хотел пощупать MediaGX/Geode на практике и не так давно у меня появилась возможность это сделать...

❯ Тонкий клиент

Первой возможностью пощупать MediaGX стал тонкий клиент Compaq T30, который я купил в 2023 году за ~500 рублей на Авито. Аппарат вышел в 2002 году, был построен на базе National Semi Geode GX1 (практически идентичный процессор) и использовался как минимум до 2010 года, после чего был списан в утиль. Девайс сразу привлек мое внимание своими компактными размерами (по меркам полноценного IBM-PC) и простотой разборки.

Вообще, тонкий клиент — это обычно вполне себе полноценный x86-компьютер, который, однако, редко работает на базе полноценной версии Windows. Чаще всего там можно встретить Linux или Windows CE (да, прямо с КПК из нулевых) с кастомной оболочкой, которая препятствует полноценному доступу к родной ОС. При этом у такого ПК есть всё необходимое: например T30 хоть и является младшей моделью, у него есть 4 USB, PS/2, COM-порт (для подключения тача), LPT, VGA, RJ-45 и даже 3.5мм разъемы для микрофона и наушников. Вместо PCI/ISA, функционал предлагается расширять аддонами PC-Card, под которые слоты спрятан чуть правее.

Разбирается девайс несложно: достаточно сдвинуть верхнюю пластиковую крышку, открутить несколько винтов и вот мы уже видим окошко на материнскую плату. Справа можно увидеть ключ активации Windows CE 4.0 .Net.

После разборки нас встречает очень компактная и простая, по меркам ПК тех лет, плата. И в первую очередь в глаза бросается здоровый чип National Semi с припиской Geode CS5530A, который является хабом и наследником Cx5520. При этом невооруженным взглядом отличия между ними найти сложно — оба предоставляют ISA, USB, PC AT-совместимую логику типа таймеров и работают как RAMDAC'и.

Чуть правее расположились 64МБ оперативной памяти типа SDRAM. К слову это вполне неплохой объем по меркам 2002 года: хотя для WinXP этого было маловато, Win98 бегала очень шустро и во многих домашних ПК все еще было именно столько памяти.

Роль накопителя выполняет всего одна-единственная NAND-флэшка объемом в 32МБ. Для справки: даже в коммуникаторы и КПК HTC на той же WinCE ставили больше (около 64МБ NOR). Зато SSD!

Рядом с флэшкой расположился стандартный разъём IDE, однако с ним есть нюанс.

С обратной стороны платы расположился неизвестный мультиконтроллер разработки National Semi...

...и сам процессор. Собственно, это почти такой же MediaGX, только способный работать на несколько более высокой частоте — до 333МГц вместо 300МГц, а также переведенный на уменьшенный техпроцесс — всего 180нм! Он всё также крут, как и его батя в лице MediaGX :)

Питается девайс от обычного ноутбучного блока питания на 12В. Вот только есть загвоздка: в T30 поставили очень урезанный и специально пропатченный BIOS, из которого выбросили возможность загрузки с IDE-накопителей и меню настройки, но добавили возможность грузится с NAND-флэшек. Как итог — нужно искать флэшку BIOS и прошивать её дампом от старшей модели.

Стандартная прошивка ничего не умеет кроме подключения к RDP. Ни проводника нет, ни блокнота — вообще ничего. Ситуация очень похожа на Sun Ray, где функционал крутого процессора (SPARC) задушены закрытым софтом :(

❯ Планшет

Однако помимо T30, у меня также был промышленный планшет DT366 2005 года выпуска. Он работает уже на более современном Geode GX2 и развивает клок аж в 400МГц, а также имеет 512МБ DiskOnChip IDE модуль в качестве накопителя (снова SSD!) и солидные 256МБ оперативной памяти. Планшет мог работать как на Windows XP Embedded, так и на Windows CE. Нехило.

Мой подписчик уже установил сюда обычную WinXP и отключил все визуальные эффекты, дабы ускорить работу систему. Но даже несмотря на присутствие SSD, ОС все равно загружается около 3х минут. Но... в чем причина?

За поиском ответа я запустил AIDA64. Во вкладке «видеоадаптер» не было ничего, а dxdiag показал что в качестве видеодрайвера используется vga.sys. Во вкладке информации о процессоре было только то, что у него всего 32КБ L1-кэша, а также поддерживается MMX и, внезапно, 3DNow!

Но может бенчмарки покажут, в чем причина лагов? Все таки процессор явно должен быть не хуже машинок на P II... И тест CPU Queen помещает наш процессор практически в самый низ с 255 попугаями. Процессор мощнее чем AMD K5 166 и Pentium 166, но слабее чем Celeron на ядре Covington без L2-кэша! Чего уж говорить, он набирает в два раза меньше очков, чем VIA C3 из тех же тонких клиентов!

В тесте ZLib процессор держит паритет и все также обгоняем Pentium 166 и K5 166, уступая безкэшевому селерону. Оригинальный MediaGX сидит в самом низу, с производительностью уровня Pentium 133.

А вот в тесте FPU, MediaGX показывает себя во всей красе. Помните я в первой части рассказывал о том, что Cyrix сделали себе имя на FPU-сопроцессорах для 386/486, которые были мощнее чем такие же сопроцессоры от Intel и AMD? В 5x86 микроархитектуре, инженеры Cyrix забили на оптимизацию FPU и упали на последнее место в бенчмарках, даже ниже чем Penitum 66! Так что да, MediaGX вообще не подходил для игр с софтрендером из-за медленного FPU, да и с видеокартой все равно производительность была бы низкой — ведь аппаратного T&L тогда ещё не придумали...

❯ Заключение

...но казалось бы, как процессор, уходящий корнями в 1997 год, который по чистой производительности уступал всем конкурентам, смог прожить целых 23 года практически без изменений? А всё дело в промышленных устройствах — там быстрые FPU, огромные частоты и жесткое распараллеливание с SIMD чаще всего вообще не нужны. И поэтому AMD производила эти процессоры до 2020 года, развивая их вместе с родственными GXm (на базе ядер Jaguar) и LX (на базе ядер Athlon).

К слову, мне было бы интересно пощупать что-то ещё из семейства тонкоклиентных и AMD'шныхю. Если у кого-то есть всякие интересные тонкие клиенты или ноутбуки на прикольном железе, или что-то AMD'шное времен 939/462 — пишите в ЛС, обязательно сделаю контент!

Ну а я надеюсь, что вам было интересно. Подписывайтесь на блог, чтобы не пропускать новые статьи каждую неделю! А если вам интересна тематика ремонта, моддинга и программирования для гаджетов прошлых лет — подписывайтесь на мой Telegram‑канал ‭«Клуб фанатов балдежа‭„, куда я выкладываю бэкстейджи статей, ссылки на новые статьи и видео, а также иногда выкладываю полезные посты. А ролики (не всегда дублирующие статьи) можно найти на моём YouTube канале.“»

А если вы хотите что‑нибудь подарить из железа и увидеть о нём статью — пишите мне в Telegram. Меня очень интересуют самые разные гаджеты: начиная от игровых консолей и любых связанных с геймингом устройств, телефонов, смартфонов, КПК, заканчивая ретро‑компьютерами и ноутбуками. Кто знает, может героем следующей подобной статьи окажется ноутбук из 90-х?:‑)

После обзоров устройства не продаются, а остаются в моей коллекции. Когда‑нибудь я хочу сделать музей, где к каждому устройству можно будет приложить QR и почитать мою статью. Кто знает, вдруг на следующей неделе я также подробно расскажу про девайс из вашей юности?:)

Кстати, у меня есть GameBoy Advance SP, под который я очень хочу написать игру. Однако мой экземпляр был залит водой и кофе. Может у кого‑то есть донор с дохлой платой, откуда я смог бы взять контроллер питания? У меня AGS-101.

Новости, обзоры продуктов и конкурсы от команды Timeweb.Cloud — в нашем Telegram‑канале ↩

Только зарегистрированные пользователи могут участвовать в опросе. Войдите, пожалуйста.

0%Пацаны вообще красавчики. Сделали уникальный процессор, который несмотря на все недостатки — обогнал свое время на много-много лет вперед!0

0%Инженеры Cyrix не красавчики и даже L2 зажали. Несмотря на бюджетность, Geode GX даже в 2004 по производительности был из 1994.0